固—液两相轧制乳化液的制备及其润滑模型研究
发布时间：2021-10-25 20:29
为了提高轧机寿命以及轧件表面质量,满足环境保护的需求,纳米添加剂的使用成为了改善轧制液润滑性能的一种重要手段。乳化液具有优异的润滑及冷却性能,而纳米颗粒具有比表面积大、高扩散性、硬度高等方面的特点,在减摩方面体现了较好的特性。本学位论文以石墨烯纳米颗粒作为润滑添加剂,实现了纳米颗粒在乳化液中的稳定分散,并在此基础之上,考察了不同石墨烯添加量的乳化液在不同载荷下的摩擦学性能以及水含量对其润滑性能的影响。通过扫描电镜及其能谱仪、3D激光扫描仪、拉曼等手段对磨损表面进行表征,从而探讨了石墨烯乳化液的润滑机理。同时建立了轧制过程混合润滑模型,为轧制工艺的优化提供了理论参考。首先,本学位论文开展了对新型石墨烯乳化液的研制工作,并通过静置实验对该乳化液的稳定性进行了研究。结果表明,该石墨烯乳化液制备好后,三个月后依然稳定无分层。通过四球摩擦磨损试验机发现,较低的石墨烯添加量（0 wt%-0.08wt%）,未能改变该乳化液的最大无卡咬负荷（PB值）。通过对该石墨烯乳化液的润湿性进行研究,结果表明,随着石墨烯添加量的增加,润湿角呈先下降后升高的趋势,且在石墨烯含量为0.06wt%...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 轧制润滑技术发展
1.2 水基润滑剂的发展及研究现状
1.2.1 水基润滑剂的发展
1.2.2 乳化液简介
1.3 乳化液润滑机理
1.3.1 Plate-out理论
1.3.2 Dynamic concentration理论
1.3.3 轧制变形区润滑
1.4 纳米润滑技术的研究现状
1.5 研究目的和意义
1.6 研究内容和目标
第二章 石墨烯乳化液的制备
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验设备
2.3 研究方案和技术路线
2.4 石墨烯乳化液的制备
2.4.1 制备工艺
2.4.2 稳定性分析
2.4.3 润湿性分析
2.5 本章小结
第三章 石墨烯乳化液的摩擦性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料和设备
3.2.2 实验方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 摩擦磨损实验结果
3.3.2 摩擦表面形貌分析
3.3.3 摩擦表面元素分析
3.4 本章小结
第四章 轧制变形区石墨烯乳液润滑模型研究
4.1 引言
4.2 轧制变形区润滑状态的判断
4.3 混合润滑理论模型的建立
4.3.1 微凸体几何模型
4.3.2 真实接触面积
4.3.3 纳米颗粒扩展雷诺方程
4.4 混合润滑模型计算结果与分析
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯油润滑添加剂的减摩抗磨性能[J]. 乔玉林,崔庆生,臧艳,张庆. 装甲兵工程学院学报. 2014(06)
[2]石墨烯在水中的分散稳定性及其减摩性能研究[J]. 崔庆生,乔玉林,赵海朝,臧艳. 润滑与密封. 2014(05)
[3]纳米TiO2对铜板带轧制乳化液摩擦学性能的影响[J]. 蔡文通,孙建林. 石油炼制与化工. 2012(05)
[4]钢铁轧制润滑技术发展与展望[J]. 孙建林. 润滑油. 2010(04)
[5]板带钢冷轧乳化液稳定性与润滑性研究[J]. 王士庭,孙建林,赵永涛,王一助. 石油炼制与化工. 2010(04)
[6]轧制润滑对带钢表面质量及组织影响研究[J]. 任培东. 甘肃冶金. 2009(05)
[7]钢冷轧乳化液稳定性及对冷轧润滑的影响[J]. 孙建林,张军,蔡文通,张朝磊,陈静青. 北京科技大学学报. 2007(S2)
[8]国内外金属加工润滑剂技术水平及发展趋势[J]. 杨春华,王洪斌,陈志. 润滑油. 2007(06)
[9]纳米粒子作为润滑添加剂的性能研究[J]. 李磊,顾卓明,顾彩香,袁旦. 当代化工. 2007(03)
[10]纳米材料作为润滑添加剂的研究回顾及目前的发展动向与展望[J]. 贾华东,柳刚,范荣焕. 润滑与密封. 2006(03)
博士论文
[1]轧制工艺乳化液的行为及作用机理的基础研究[D]. 吴建清.重庆大学 2016
[2]片状无机纳米粒子在油/水界面的吸附及其稳定的Pickering乳液[D]. 杨飞.山东大学 2007
硕士论文
[1]碳基纳米颗粒在润滑油中的分散及其摩擦学性能研究[D]. 吴凯.合肥工业大学 2018
[2]环境友好型水基润滑剂的摩擦学性能研究[D]. 屠婷婷.青岛理工大学 2014
[3]石墨烯的制备及其摩擦学性能研究[D]. 张永康.南京理工大学 2013
本文编号：3458108
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 轧制润滑技术发展
1.2 水基润滑剂的发展及研究现状
1.2.1 水基润滑剂的发展
1.2.2 乳化液简介
1.3 乳化液润滑机理
1.3.1 Plate-out理论
1.3.2 Dynamic concentration理论
1.3.3 轧制变形区润滑
1.4 纳米润滑技术的研究现状
1.5 研究目的和意义
1.6 研究内容和目标
第二章 石墨烯乳化液的制备
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验设备
2.3 研究方案和技术路线
2.4 石墨烯乳化液的制备
2.4.1 制备工艺
2.4.2 稳定性分析
2.4.3 润湿性分析
2.5 本章小结
第三章 石墨烯乳化液的摩擦性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料和设备
3.2.2 实验方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 摩擦磨损实验结果
3.3.2 摩擦表面形貌分析
3.3.3 摩擦表面元素分析
3.4 本章小结
第四章 轧制变形区石墨烯乳液润滑模型研究
4.1 引言
4.2 轧制变形区润滑状态的判断
4.3 混合润滑理论模型的建立
4.3.1 微凸体几何模型
4.3.2 真实接触面积
4.3.3 纳米颗粒扩展雷诺方程
4.4 混合润滑模型计算结果与分析
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯油润滑添加剂的减摩抗磨性能[J]. 乔玉林,崔庆生,臧艳,张庆. 装甲兵工程学院学报. 2014(06)
[2]石墨烯在水中的分散稳定性及其减摩性能研究[J]. 崔庆生,乔玉林,赵海朝,臧艳. 润滑与密封. 2014(05)
[3]纳米TiO2对铜板带轧制乳化液摩擦学性能的影响[J]. 蔡文通,孙建林. 石油炼制与化工. 2012(05)
[4]钢铁轧制润滑技术发展与展望[J]. 孙建林. 润滑油. 2010(04)
[5]板带钢冷轧乳化液稳定性与润滑性研究[J]. 王士庭,孙建林,赵永涛,王一助. 石油炼制与化工. 2010(04)
[6]轧制润滑对带钢表面质量及组织影响研究[J]. 任培东. 甘肃冶金. 2009(05)
[7]钢冷轧乳化液稳定性及对冷轧润滑的影响[J]. 孙建林,张军,蔡文通,张朝磊,陈静青. 北京科技大学学报. 2007(S2)
[8]国内外金属加工润滑剂技术水平及发展趋势[J]. 杨春华,王洪斌,陈志. 润滑油. 2007(06)
[9]纳米粒子作为润滑添加剂的性能研究[J]. 李磊,顾卓明,顾彩香,袁旦. 当代化工. 2007(03)
[10]纳米材料作为润滑添加剂的研究回顾及目前的发展动向与展望[J]. 贾华东,柳刚,范荣焕. 润滑与密封. 2006(03)
博士论文
[1]轧制工艺乳化液的行为及作用机理的基础研究[D]. 吴建清.重庆大学 2016
[2]片状无机纳米粒子在油/水界面的吸附及其稳定的Pickering乳液[D]. 杨飞.山东大学 2007
硕士论文
[1]碳基纳米颗粒在润滑油中的分散及其摩擦学性能研究[D]. 吴凯.合肥工业大学 2018
[2]环境友好型水基润滑剂的摩擦学性能研究[D]. 屠婷婷.青岛理工大学 2014
[3]石墨烯的制备及其摩擦学性能研究[D]. 张永康.南京理工大学 2013
本文编号：3458108
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